[发明专利]操纵方法和利用该方法的机械手

说明书

本发明涉及一种操纵方法和用于该方法的机械手，更具体地说涉及这样一种操纵方法和用于该方法的机械手，其中叠放在一叠放基座上的各工件逐一地提供到加工机床例如冲床或压力弯板成形机或者包装机例如捆扎机，或者将经机加工的工件一个接一个地叠放在叠放基座上。

通常，如图10所示，这种类型的机械手配置在加工机床50的周围并设有多个利用旋转连轴节51连接起来的悬臂52。安装在最前部悬臂52上的手部53受控以便跟踪一些预先规定的位置点。手部53装有一吸持元件例如真空杯54以及传感器56，当手部53降低时该传感器56检测与真空杯54接触的工件55。为了将工件55装到加工机床50上，要进行工件搜索操作，其中首先将手部53移动到在叠放在片材叠放基座57上的工件55正上方一预定距离处。然后将手部53缓慢下降，直到传感器56检测到真空杯54与工件55相接触，然后中止手部53的下降。当通过检测到工件55而使悬臂52的下降操作中止时，由下一个操作例如将工件55转移到加工机床50继续操作。另一方面，倘若加工后的工件58要一个接一个叠放在一产品叠放基座59上，上述操作基本上按照相同的方式但为相反的模式进行。即，传感器检测到由真空杯54吸持的工件58与产品叠放基座59相接触，消除或释开真空杯54的吸力因此使真空杯54行进将下一个工件58转移到产品叠放基座。在图10中，标号60代表一控制盘。

按照上述方法，悬臂52从高于最上面的叠放工件的最高位置缓慢地下降。因此，倘若叠放在该叠放基座57、59上的工件55、58数量很少，则会浪费时间，使周期时间延长。本发明的任务主要在于在采用上述常规装置和方法时使周期时间缩短。

根据本发明的操纵方法是一种使持住工件的手部接近叠放基座和已叠放在叠放基座上的各工件以便提起或叠放工件的方法，其特征在于，该方法包含的步骤有：(a)将手部定位在叠放基座上方预定距离处的步骤，(b)令手部按高速接近一比在存储器中存储的各工件高度高一预定距离的起始减速的位置处的步骤，(c)由该开始减速位置使手部按低速接近存储器中存储的各工件高度的步骤，以及(d)将手部停在存储器中存储的各工件高度处并持住或松开被持住的工件。

根据本发明的操纵方法的另外的模式包含(a)工件搜索步骤，将手部定位在叠放基座上方的一预定距离位置处并令悬臂按低速接近叠放基座，直到检测到设置在手部下方的工件或叠放基座，以及当工件或叠放基座被检测到时中止该手部，(b)存储步骤，将各工件高度存储为检测位置，(c)持住步骤，在手部停止位置持住工件或松开被持住的工件，(d)中间步骤，用于行进到下一步，(e)高速接近步骤，再次将手部定位在叠放基座上方的预定距离的位置处并令手部高速下降到一稍高于各工件存储的叠放高度的开始减速的位置处，(f)低速接近步骤，令手部下降到各工件的存储的叠放高度，(g)重新持住步骤，持住工件或松开已持住的工件，以及(h)重复步骤，重复上述步骤(d)到(g)。

在上述步骤(b)中，通过对在工件搜索步骤(a)中得到的关于手部高度的数据加或减单件工件的厚度可以计算工件高度的数据。此外，在低速接近步骤(f)中，可以检测是否存在工件，以及如果检测到没有工件，首先进行校正计算加或减一预期的数值，并在此之后，将手部低速下降到由校正的数据确定的高度。再有，在低速接近步骤(f)中，悬臂可以降低直到检测到工件以及在检测到工件之时根据工件装料高度进行数据校正。

根据本发明的操纵机械手是这样一种类型的机械手，其按照每次持住单件工件并向或从基座转移的方式重复地转移工件。该操纵机械手包含一持住工件的手部，装上该手部的悬臂、用于升降悬臂的机构、用于检测悬臂高度的检测装置、控制装置，其控制悬臂的高度和至少按两级降速；以及工件检测装置，用于检测手部与工件的接触。该控制装置包含：一数字计算和存储组件，其根据与先前的工件高度相关的数据计算工件的实时叠放高度；一指令组件，其根据关于工件高度的实时数据，将悬臂高速降低到按该数据代表的工件高度，接着低速降低悬臂直到工件检测装置检测到工件。在这种机械手中，该手部是一相对悬臂沿向上和向下方向可自由旋转的平板，并且利用悬臂保持在该旋转位置上。机械手最好装有弹簧装置，其将手部相对悬臂沿向下方向偏置。在这种情况下，这样构成工件检测装置，即使得检测装置可以检测相对悬臂处于提升位置的手部。